Откуда мы знаем, что внутренняя конверсия не создает промежуточного фотона?

Я читал из нескольких источников, что при внутренней конверсии — когда возбужденный электрон передает свою энергию другому электрону, который затем испускается — промежуточное гамма-излучение не образуется.

Откуда мы можем это знать? Учитывая, что расстояние, которое он должен пройти, находится в масштабе Å, есть ли способ обнаружить (отсутствие) такого фотона?

Ответы (3)

Интересный вопрос.

По крайней мере, в некоторых случаях ожидаемая скорость каждого процесса (с промежуточным фотоном и без него) поддается расчету (в некотором приближении, поскольку задействованы функции ядерной структуры), и эти расчеты можно сравнить с экспериментом.

Но вы можете сразу увидеть, что если разрешены оба процесса, то случай без фотона должен доминировать, потому что случай с фотоном имеет две дополнительные вершины КЭД в ведущем порядке, и поэтому скорость подавляется α 2 1 / ( 137 ) 2 .

Все взаимодействия квантуются, поэтому передается фотон.

Разница в том, является ли это виртуальным фотоном.

Мы знаем, что гамма-излучение не высвобождается, потому что мы можем вычислить взаимодействие, и для этого не нужен фотон на оболочке.

Причина, по которой они говорят это, заключается в том, что нерелятивистские атомные системы не являются релятивистской КЭД, и бесполезно использовать методы КЭД, которые лучше всего подходят для энергий рождения электрон-позитрон.

В нерелятивистском пределе лагранжиан КЭД аппроксимируется (с нарушением перенормировки) нерелятивистским атомом, связанным с релятивистским полем. Вы не рассчитываете эффекты поля выше первого порядка, иначе у вас возникнут проблемы с перенормировкой. В частности, вы не рассчитываете кулоновскую силу из-за промежуточного обмена частицами,

Поле всегда находится в калибровке Дирака, где в дополнение к мгновенной кулоновской силе появляются две физические поляризации фотонов. События рождения фотона представляют собой возмущения первого порядка, кулоновская сила представляет собой потенциальное взаимодействие.

Тогда диаграмма Фейнмана для внутреннего преобразования - это просто потенциальное рассеяние, оно происходит от члена в действии:

ψ ( Икс ) ψ ( у ) В ( Икс у ) ψ ( Икс ) ψ ( у )

Где ψ - нерелятивистское электронное поле Шредингера, а

В ( Икс у ) "=" 1 | Икс у |

— кулоновская сила между электронами. Внутреннее преобразование просто выталкивает один электрон, переводя второй электрон в основное состояние, и этот процесс является чисто электростатическим и не требует фотона (имеется в виду фотон физической поляризации).

В Фейнмановской КЭД фотоны нефизической поляризации ответственны за силу Кулона, и это более подходящая точка зрения для теории относительности. Это не самая лучшая точка зрения на эти вещи, поэтому люди придерживаются описания Дирака.

Штраф от расчетной части. Но если обратиться к диаграммам кварковых уровней, не правда ли, что происходит обмен виртуальными фотонами и W? Взгляните на слайд 7 в этой презентации google.com/url?q=http://www.physics.hku.hk/~phys3321/… . Ключ виртуальный, что никакая энергия не отнимается другим на оболочке. частица.
@annav: Я не знаю, что значит для чего-то быть «действительно» тем или «действительно» тем, если есть два способа расчета, которые согласны. В данном случае нет никакой разницы, хотите ли вы это делать с виртуальными фотонами, а для нерелятивистской физики удобнее использовать мгновенные кулоновские. Я не различаю две экспериментально эквивалентные возможности, и метод Дирака — вот почему говорят, что внутренняя конверсия не требует фотона — это чистый V-эффект.
Обратите внимание, что существует также (гамма) фотоэлектрический эффект, при котором ядро ​​испускает гамма-излучение, а затем гамма-излучение испускает фотон высокой энергии.